探寻人类未知的内源性配体:到底有哪些物质可以启动σ1受体?

σ1受体(sigma-1 receptor,σ1R)作为两种σ受体亚型之一,功能强大,且涉及多种生理过程。这个位于内质网的伴侣蛋白,不仅调节钙信号,还在多种疾病中发挥着潜在的作用。尽管对于合成化合物与σ1受体的结合亲和力已有大量研究,但针对内源性配体的探讨尚在进行中。

目前已发现,譬如色氨酸类有所谓的痕量胺及神经活性类固醇具备启动σ1受体的能力,特别是黄体酮、睪酮、前孕酮硫酸盐、N,N-二甲基色氨酸(DMT)及脱氢表雄酮硫酸盐(DHEA-S)等物质。

σ1受体的独特性在于它的药理特征。早在1976年,科学家马丁(Martin)就指出N-烯丙基诺美他佐辛(SKF-10,047)的作用无法归因于μ和κ受体,从而提出一种新型的阿片受体σ的概念。虽然最终因其与传统阿片G蛋白耦合受体结构不符而撤回该分类,但σ1受体的研究却为药理学带来了更多的思考。

σ1受体的生理功能多样,包括钙释放调控、心肌收缩性调节及抑制电压依赖性钾通道等,但目前这些效应的原因尚不完全明了。

其结构上,哺乳动物的σ1受体是一种整合膜蛋白,包含223个氨基酸,虽然与其他哺乳动物蛋白的同源性不高,却与酵母ERG2基因产品有着30%的序列相似度,这引发了更多的研究兴趣。在2016年,σ1受体的晶体结构被揭示,进一步加深了我们对其结构功能关系的理解。

σ1受体的临床意义愈发引起科学家的注意,与多种疾病的关联性正在被探索。以诺贝尔奖得主所提到的阿兹海默症为例,σ1受体在年龄增长过程中的密度增加,而在阿兹海默症病人中,则发现这一受体的表达有明显降低的情况。这不禁让研究者思考,是否能透过针对σ1受体进行治疗来改善神经元存活和功能。

有趣的是,科学家们在研究小鼠时发现,当缺失σ1受体时,虽然小鼠并无明显表现,但对于σ配体的反应却显著下降,这引出了其他σ家族受体可能补偿的可能性。

自从SIGMAR1基因突变与周边脊髓肌萎缩症第二型的关联被识别后,对于σ1受体的研究不断增多。现阶段已知一些配体对σ1受体的结合亲和力高且在选择性上明确分化,这不仅是药物发展的潜在依据,也为心理疾病及神经性疾病的治疗提供了新的思路。

最近的研究进一步提出σ1受体在自噬体形成和成熟中的作用,这提示了其在细胞质量控制和代谢过程中的重要性。更预示着,在未来,一旦全面理解σ1受体的配体和作用机制,或许能在更多疾病的治疗中发挥关键作用。

面对未来的研究议题,无疑在于了解更全面的内源性配体将如何影响σ1受体的功能,这是否会是建立新疗法的契机?

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